Фізики-теоретики

Дифузія (від лат. Diffusio - поширення, розтікання, розсіювання) - це явище, завдяки відбувається взаємне проникнення молекул однієї речовини між молекулами іншої.

Прикладом дифузії може служити перемішування газів (наприклад, поширення запахів) або рідин (якщо у воду капнути чорнила, то рідина через деякий час стане рівномірно пофарбованою). Інший приклад пов'язаний з твердим тілом: атоми дотичних металів перемішуються на кордоні дотику. Важливу роль дифузія частинок грає у фізиці плазми.

Кількісно опис процесів дифузії було дано німецьким фізіологом А. Фіком в 1855 р

Процес дифузії прискорюється з підвищенням температури. Неважко помітити, що в гарячій воді чай швидше забарвлює воду, дифузія протікає швидше. Це відбувається тому, що з підвищенням температури збільшується швидкість руху молекул. Тому, перш ніж зробити укол пацієнтові, холодний розчин з ін'єкцією лікар нагріває до температури близької до температури тіла людини.

Виникає питання, чому ж запах у кімнаті поширюється не миттєво, а через деякий час. Справа в тому, що руху пахучої речовини в певному напрямку заважає рух молекул повітря. Молекули (духів або нафталіну) на своєму шляху стикаються з молекулами газів, які входять до складу повітря. Вони постійно змінюють напрямок руху і, безладно переміщаючись, розлітаються по кімнаті.

Так як частинки рухаються і в газах, і в рідинах, і в твердих тілах, то у всіх цих речовинах можлива дифузія. Однак швидкість протікання даного явища для них різна. Для підтвердження даного факту пропоную провести експеримент.

Осмос (від грец. Ὄσμος - поштовх, тиск) - процес однобічної дифузії через напівпроникну мембрану молекул розчинника в бік більшої концентрації розчиненого речовини з обсягу з меншою концентрацією розчиненої речовини.

Історія відкриття осмосу

Вперше осмос спостерігав А. Ноллє в 1748 році, проте дослідження цього явища було розпочато через сторіччя.

Значення осмосу

Осмос грає важливу роль в багатьох біологічних процесах. Осмос бере участь в перенесенні поживних речовин в стовбурах високих дерев, де капілярний перенос не здатний виконати цю функцію.

Людство з давніх часів, хоча і не розуміючи фізичний зміст, використовувало ефект осмосу в процесі засолювання їжі. В результаті відбувався плазмоліз клітин патогена.

Осмос широко використовують в лабораторній техніці: при визначенні молярних характеристик полімерів, концентрування розчинів, дослідженні різноманітних біологічних структур. Осмотичні явища іноді використовуються в промисловості, наприклад при отриманні деяких полімерних матеріалів, очищенню високо-мінералізованої води методом зворотного осмосу рідин.

Осмос також відіграє велику роль в екології водойм. Якщо концентрація солі та інших речовин у воді підніметься або впаде, то мешканці цих вод загинуть через згубного впливу осмосу.

Густина - скалярна фізична величина, яка визначається як відношення маси тіла до займаного цим тілом об’єму.

Для позначення густини зазвичай використовується грецька буква ρ (ро). ρ=m/V.

Виходячи з визначення густини, її розмірність є кг/м³ в системі СІ.

Електричним струмом називається впорядкований рух заряджених частинок. Зарядженими частинками в різних середовищах можуть бути різні частинки: в металах - електрони, в напівпровідниках - електрони і дірки, в електролітах - іони.

Сила струму - скалярна фізична величина, що дорівнює швидкості протікання заряду через поперечний переріз провідника. Іншими словами, сила струму – це фізична величина, яка характеризує електричний струм і визначається відношенням електричного заряду, що пройшло через поперечний переріз провідника, до часу його проходження.

Сила струму позначається літерою І. І=q/t.

Одиницею вимірювання сили струму є A (Ампер), означення дається через електромагнітну взаємодію двох провідників, вимірюється за допомогою приладів, які називаються амперметрами.

Визначення крохмалю в картоплі в залежності від його густини в домашніх умовах

Мета: визначити вміст крохмалю в картоплі в залежності від його густини, і визначити для яких цілей його можна використовувати.

Обладнання: нитки, посудина з водою, сіль, плічки, лінійка, картопля, тіло відомої маси (телефон).

Хід роботи:

1. Підготувати картоплю.

2. З плічок виготовили важіль. Взяли телефон Huawei Y6 Pro (TIT-U02), масу якого дізналися за паспортними даними (160 г = 0,160 кг). До одного плеча важеля підвісили телефон і виміряли за допомогою лінійки його довжину l1. Картоплю перемотали нитками і підвісили до іншого плеча важеля і зрівноважили важіль. Виміряли плече l2. Дані занесли до таблиці.

З формули моменту сил для важеля М1 = М2, F1l1 = F2l2 знайшли F2 = (F1l1) / l2

За формулою F1 = m1g вирахували силу тяжіння, що діє на телефон.

За формулою m2 = F2/g вирахували масу картоплі, g = 10 Н/кг.

m2 = 2,74 Н/10 Н/кг = 0,274 кг - маса картоплі.

3. Визначення об’єму картоплі. Об’єм шукаємо з методу плавання тіл.

Картопля в прісній воді тоне, а в солоній воді можна домогтися, щоб він плавав. З умови плавання тіл Fтяж = FА, можна обчислити об'єм тіла. Fтяж = mg, де m маса картоплі, яку визначили в пункті 2. FА = ρgVт формула сили Архімеда. Vт = Fтяж / ρg, де ρ густина солоної води. Vт = 2,74 Н / 1030кг / м3 · 10 Н / кг = 0,000266 м3

4. За формулою ρ = m / v обчислюємо густину картоплі. ρ = 0,274кг / 0,000266 м3 = 1030,1 кг / м3

5. Робимо висновок про зміст крохмалю в картоплі і визначаємо для яких цілей його можна використовувати.

        Картопля, що містить крохмаль <20% від маси бульби, йде на корм худобі. Картопля з вмістом крохмалю > 60% краще використовувати для технічних цілей, наприклад, для переробки на крохмаль і патоку.

Висновок: для нашого картоплі вміст крохмалю <13%, що свідчить про те, що її не можна використовувати для їжі.

Спікер: Маламура Артем, учень 7-Б класу